JPS6296950A

JPS6296950A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPS6296950A
Application number: JP23835885A
Authority: JP
Inventors: Mariko Yamamoto; 山本　万里子; Hideji Yoshizawa; 吉澤　秀二; Akira Miki; 明三城; Tatsuya Ikesue; 龍哉池末
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1987-05-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業の利用分野］この発明は、帯電特性、光感度特性及び耐環境性等が優
れた電子写真感光体に関する。

［従来の技術及びその問題点］従来、電子写真感光体の光導電層を形成する材料として
、ＣｄＳ、ＺｎＯ，Ｓｅ、５ｅ−Ｔｅ若しくはアモルフ
ァスシリコン等の無機材料又はポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール（ＰＶＣｚ）若しくはトリニドＯフルオレン（Ｔ
ＮＦ）等の有機材料が使用されている。しかしながら、
これらの従来の光導電性材料においては、光導電特性上
、又は製造上、稽々の問題点があり、感光体システムの
特性をある程度犠牲にして使用目的に応じてこれらの材
料を使い分けている。

例えば、Ｓｅ及びＣｄＳは、人体に対して有害な材料で
あり、その製造に際しては、安全対策上、特別の配慮が
必要である。従って、製造装置が複雑となるため製造コ
ストが高いと共に、特に、Ｓｅは回収する必要があるた
め回収コストが付加されるという問題点がある。また、
Ｓｅ又は３ｅ−Ｔｅ系においては、結晶化温度が６５℃
と低いため、複写を繰り返している間に、残雪等により
光導電特性上の問題が生じ、このため、寿命が短いので
実用性が低い。

更に、ＺｎＯは、酸化還元が生じやすく、環境雰囲気の
影響を著しく受けるため、使用上、信頼性が低いという
問題点がある。

更にまた、ｐｖｃｚ及びＴＮＦ等の有機光導電性材料は
、発癌性物質である疑いが持たれており、人体の健康上
問題があるのに加え、有線材料は熱安定性及び耐摩耗性
が低く、寿命が短いという欠点がある。

一方、アモルファスシリコン（以下、ａ−８ｉと略す）
は、近時、光導電変換材料として注目されており、太陽
電池、ＷＩＩＩトランジスタ及びイメージセンサへの応
用が活発になされている。このａ−８ｉの応用の一環と
して、ａ−８ｉを電子写真感光体の光導電性材料として
使用する試みがなされており、ａ−５ｉを使用した感光
体は、無公害の材料であるから回収処理の必要がないこ
と、他の材料に比して可視光領域で高い分光感度を有す
ること、表面硬度が高く耐摩耗性及び耐！！ｉ％ｉ性が
優れていること等の利点を有する。

このａ−８ｉは、カールソン方式に基づく感光体として
検討が進められているが、この場合に、感光体特性とし
て抵抗及び光感度が高いことが要求される、しかしなが
ら、この両特性を単一層の感光体で満足させることが困
難であるため、光導電層と導電性支持体との間に障Ｗ層
を設け、光導電層上に表面電荷保持層を設けた積層型の
構造にすることにより、このような要求を満足させてい
る。

ところで、ａ−８ｉは、通常、シラン系ガスを使用した
グロー放電分解法により形成されるが、この際に、ａ−
８ｉｌＩ中に水素が取り込まれ、水素量の差により電気
的及び光学的特性が大きく変動する。即ち、ａ−３ｉ１
１に侵入する水素の量が多くなると、光学的バンドギャ
ップが大きくなり、ａ−３ｉの抵抗が轟くなるが、それ
にともない、長波長光に対する光感度が低下してしまう
ので、例えば、半導体レーザを搭載したレーザビームプ
リンタに使用することが困難である。また、ａ−３ｉ膜
中の水素の含有量が多い場合は、成膜条件によって、（
ＳｔＨ２）ｎ及び５ｉｔ−１２等の結合構造を有するも
のが膜中で大部分の領域を占める場合がある。そうする
と、ボイドが増加し、シリコンダングリングボンドが増
加するため、光導電特性が劣化し、電子写真感光体とし
て使用不能になる。逆に、ａ−８ｉ中に侵入する水素の
量が低下すると、光学的バンドギャップが小さくなり、
その抵抗が小さくなるが、長波長光に対する光感度が増
加する。しかし、水素含有量が少ないと、シリコンダン
グリングボンドと結合してこれを減少させるべき水素が
少なくなる。このため、発生するキャリアの移動度が低
下し、寿命が短くなると共に、光導電特性が劣化してし
まい、電子写真感光体として使用し難いものとなる。

なお、長波長光に対する感度を高める技術として、シラ
ン系ガスとゲルマンＧｅＨ＋とを混合し、グロー放電分
解することにより、光学的バンドギャップが狭い膜を生
成するものがあるが、一般に、シラン系ガスとＧｅＨ４
とでは、最適基板温度が異なるため、生成した膜は構造
欠陥が多く、良好な光導電特性を得ることができない。

また、ＧｅＨ４の廃ガスは酸化されると有毒ガスとなる
ので、廃ガス処理も複雑である。従って、このような技
術は実用性がない。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、帯電能が優れており、残留電位が低く、近赤外領域ま
での広い波長領域に亘って感度が高く、基板との密着性
が良く、耐環境性が優れた電子写真感光体を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体と、電
荷発生層と、導電性支持体と電荷発生層との間に配設さ
れた電荷輸送層と、を有する電子写真感光体において、
前記電荷発生層は、水素を含有するｎ型のアモルファス
シリコンで形成され層厚が１乃至１０μｍである第１層
と、水素を含有するマイクロクリスタリン炭化シリコン
、マイクロクリスタリン窒化シリコン又はマイクロクリ
スタリン酸化シリコンで形成され層厚が０．１乃至５μ
ｍである第２層との積層体であり、前記電荷輸送層は、
水素を含有するｉ型のマイクロクリスタリンシリコンで
形成されていることを特徴とする。

この発明は、前述の従来技術の欠点を解消し、優れた光
導電特性（電子写真特性）と耐環境性とを兼備した電子
写真感光体を開発すべく本願発明者等が種々実験研究を
重ねた結果、ｎ型のａ−８ｉを電子写真感光体の少なく
とも一部に使用することにより、この目的を達成するこ
とができることに想到して、この発明を完成させたもの
である。

以下、この発明について具体的に説明する。この発明の
特徴は、従来のａ−８ｉの替りにｎ型のａ−８ｉを使用
したことにある。つまり、電荷発生層の全ての領域又は
一部の領域がｎ型のａ−８ｉで形成されているか、ｎ型
のａ−３ｉと真性半導体（ｉ型）のａ−８ｉとの積層体
、ｎ型のａ−５ｉとマイクロクリスタリンシリコン（以
下、μＣ−８ｉと略す）との積層体、又はｎ型のａ−３
ｉとＣ，Ｏ，Ｎから選択された少なくとも１種の元素を
含有するａ−３ｉとの積層体で形成されている。また、
光導電層を有するタイプの電子写真感光体においては、
光導電層にｎ型のａ−３ｉを使用している。

電荷発生層は、光の照射によりキャリアを発生する。こ
の電荷発生層は、その第１層の一部又は全部が水素を含
有するｎ型のａ−８ｉでできており、その厚さは１乃至
１０μｍである。また、第２層は、水素Ｈを含有するマ
イクロクリスタリン炭化シリコン（以下、μｃ−８ｉ　
Ｃと略す）、マ　。

イクロクリスタリン窒化シリコン（以下、μｃ−３＋Ｎ
と略す）又はマイクロクリスタリン酸化シリコン（以下
、μＧ−３ｉＱと略す）で形成されており、層厚は、０
．１乃至５μｍである。

電荷輸送層は、電荷発生層で発生したキャリアを高効率
で支持体側に到達させる層であり、このため、キャリア
の寿命が長く、移動度が大きく輸送性が高いことが必要
である。電荷輸送層は水素を含有するｉ型のμＣ−３ｉ
で形成されている。電荷輸送層は、その膜厚が薄過ぎる
場合及び厚過ぎる場合はその機能を充分に発揮しない。

このため、電荷輸送層の厚さは３乃至８０μｍであるこ
とが好ましい。

導電性支持体と電荷輸送層との間に、障壁層を配設する
ことが好ましい。この障壁層は、導電性支持体と、光導
電層との間の電荷の流れを抑制することにより、感光体
の表面における電荷の保持機能を高め、感光体の帯電能
を高める。カールソン方式においては、感光体表面に正
帯電させる場合には、支持体側から電荷輸送層へ電子が
注入されることを防止するために、障壁層をｐ型にする
。

一方、感光体表面に負帯電させる場合には、支持体側か
ら電荷輸送層へ正孔が注入されることを防止するために
、障壁層をｎ型にする。また、障壁層として、絶縁性の
躾を支持体の上に形成することも可能である。障壁層は
μｃ−３ｉを使用して形成してもよいし、ａ−’３ｉを
使用して障壁層を構成することも可能である。

ｎ型の８−３ｉは、ａ−３ｉに周期律表の第Ｖ族に属す
る元素、例えば、窒素Ｎ、リンＰ１ヒ素Ａｓ、アンチモ
ンｓｂ及びビスマス３ｉ等をドーピングすることにより
形成される。このｎ型のａ−８ｉとしては、これらのド
ーピング元素をうイトドープしたｎ−型及びヘビードー
プしたｎ＋型のいずれの場合であってもよいが、電子写
真感光体として使用される場合の種々の光導電特性を考
慮すると、これらのドーピング元素を、１０′３乃至１
０“３原子％含有させたｎ−型のａ−８ｔであることが
好ましい。

μｃ−３１は、以下のような物性上の特徴により、ａ−
８ｉ及びポリクリスタリンシリコン（多結晶シリコン）
から明確に区別される。即ち、Ｘ線回折測定においては
、ａ−８ｉは、無定形であるため、ハローのみが現れ、
回折パターンを認めることができないが、μｃ−３ｉは
、２θが２７乃至２８．５°付近にある結晶回折パター
ンを示す。また、ポリクリスタリンシリコンは暗抵抗が
１０８０・ｆｉであるのに対し、μｃ−８ｉは１０１１
Ω・テチ以上の暗抵抗を有する。このμＣ−８ｉは粒径
が約数十オングストローム以上である微結晶が集合して
形成されている。

この発明のように、電荷発生層の第１１ｉ１に、ｎ型の
ａ−８ｉを使用することによって、長波長光、特に、７
９０ｎｍ付近に発振波長を有する半導体レーザ光に対し
ても高感度の電子写真感光体を得ることができる。従っ
て、この発明に係る電子写真感光体は、ＲＰＣ（普通紙
複写機）は勿論のこと、半導体レーザを装着したレーザ
プリンタにも適用することができる。第１図は、横軸に
ＰＨ３／５ｉｚｅｓガス流量比で示すＰのドーピング比
をとり、縦軸にｎ型ａ−８ｉの導電率（１／′Ω・１）
をとって、導電率に及ぼすドーピング比の影響を示すグ
ラフ図である。この成膜ガス中のＰＨ３ガスの流層比Ｐ
Ｈ３／Ｓ　ｉ　Ｈｓが高くなると、ｎ型のａ−８ｉ中の
Ｐ元素の含有量が高くなり、強ｎ型（ｎ＋）になる。第
１図に示すように、Ｐを含有しない場合には、暗時の導
電率σｐが３．８７ｘ１０−１　’　　（１／Ｑ・ｚ＞
　であＶ）、７９０ｎｍのレーザ光を照射した場合の導
電率（Ｆｐ　（７９０ｎｌ）が１．１５Ｘ１０−７　（
１／Ω・α）である。しかし、ドーピング比を増加させ
ると、導電率が上昇し、ＰＨ３／Ｓ　ｉ　２　Ｈｓドー
ピング比が３３ｐＤｍの場合には、σｐ　（７９Ｏｒ＋
ｌｌ１）が５．５７ｘ１０−’　　（１／Ω・１）にな
り、Ｐをドーピングしない場合に比して１桁以上上昇し
ている。なお、この場合に、σＤも５．２８Ｘ１０−’
　　（１／Ω・α）に上昇し、ドーピング比が高くなる
と共に、σｐ　（７９０ｎｌ）及びσＤの双方が上昇す
るが、結局、ドーピング比が１０−８乃至１０−５の範
囲においては、σｐ　（７９０ｎｌ）がＰをドーピング
しない場合よりも１桁以上高い高値になり、更にＳＮ比
を約３桁とることができる。従って、電荷発生層の第１
層にこの程度のドーピング比でＰ等をドーピングしたｎ
型のａ　−３，ｉを使用することにより、長波長光に対
する感度が充分に＾い感光体を得ることができ、レーザ
プリンタ用の感光体として充分に実用化することができ
る。

次に、このように、ａ−８ｉをｎ型にすることにより、
長波長光に対する感度を高めることができる理由につい
て説明する。第２図は、横軸にＰＨｉ　／Ｓ　Ｉ　Ｈｓ
　ドーピング比をとり、縦軸に光学的バンドギャップ及
び活性化エネルギをとって、夫々の関係を示すグラフ図
である。この第２図から明らかなように、光学的バンド
ギャップはドーピング比を変化させても変化せず、実質
的に一定である。これに対し、活性化エネルギΔＥは、
ドーピング比を高めると小さくなる。この場合に、光学
的バンドギャップＥａは、価電子帯と、伝導帯との間の
エネルギ差であり、活性化エネルギΔＥは、フェルミレ
ベルＦ、Ｌと伝導帯との間のエネルギ差である。光学的
バンドギャップＥａは、電子を価電子帯から伝導帯まで
励起するのに必要なエネルギであり、これが小さい方が
より低いエネルギの光でも吸収してキャリアを発生する
。一方、フェルミレベルＦ−Ｌは、伝導帯と価電子帯と
の間に存在し、活性化エネルギが小さい程、キャリアが
励起されやすい。従って、活性化エネルギが小さい程、
ｈν（ブランク定数×周波数）が小さな長波長光に対し
て高感度になり、キャリアが励起される。この発明のよ
うに、電荷発生層にｎ型のａ−３ｉを使用することによ
り、第１図に示すように長波長光に対する感度が高くな
るのは、周期律表の第Ｖ族に属する元素をドーピングし
てａ−８ｉをｎ型にすることにより、フェルミレベルＦ
−Ｌが上昇し、その結果、活性化エネルギΔＥが小さく
なって、エネルギが小さい光（長波長光）に対する感度
が上昇したためであると考えられる。

一方、ｎ型ａ−８ｉを電荷発生層に使用すると、電荷発
生層の暗比抵抗が低くなり、電荷保持能が低くなる。こ
れを補償するために、電荷発生層の第２層に、水素を含
有するμｃ−３ｉＣ１μｃ−８ｉＮ又はμｃ−８ｉ　Ｏ
を使用し、電荷発生層を、この第２層と、ｎ型のａ−８
ｉで形成された第１層との積層体構造とする。これによ
り、ｎ型ａ−３ｉ第１層の低暗比抵抗が第２層（高抵抗
）により補償され、実用性が高い感光体を得ることがで
きる。

なお、μｃ−８ｉの光学的エネルギギャップＥａは、ａ
−３ｉの光学的エネルギギャップＥａ（１，６５乃至１
．７０ｅＶ）に比較して小さい。

このため、μｃ−３ｉは、可視光より長波長であってエ
ネルギが小さな近赤外光までも吸収することができ、長
波長側に高い光感度を有する。また、μｃ−３ｉはａ−
８ｉよりもキャリアの移動度が＾い。

このようなｎ型のａ−３ｉを有する電荷発生層は、高周
波グロー放電分解法により、シランガスを原料とし、ド
ーパントガスとして、主に、ホスフィンガス（ＰＨ３ガ
ス）を使用して、導電性支持体上にｎ型のａ−８ｉを堆
積させることにより製造することができる。この場合に
、原料ガスであるＳ　ｉ　Ｈ４及び５ｉ２ｅｓ等の高次
のシランガスを水素で希釈したり、水素ガスをシラン系
ガスと混合することにより、層中の水素含有量を制御す
ることができる。また、希釈ガスを使用することにより
、成膜速度を高め、均一なプラズマを形成することがで
きる。

第３図は、この発明に係る電子写真感光体を製造する装
置を示す図である。ガスボンベ１．２゜３．４には、例
えば、夫々ＳｉＨ＋、５ｉ２Ｈｓ。

８２　Ｈｓ　、Ｈ２、ＣＨ４等の原料ガスが収容されて
いる。これらのガスボンベ１，２．３．４内のガスは、
流ｆｆｉ調整用のバルブ６及び配管７を介して混合器８
に供給されるようになっている。各ボンベには、圧力計
５が設置されており、この圧力計５を監視しつつ、バル
ブ６を調整することにより、混合器８に供給する各原料
ガスの流量及び混合比を調節することができる。混合器
８にて混合されたガスは反応容器９に供給される。反応
容器９の底部１１には、回転軸１０が鉛直方向の回りに
回転可能に取りつけられており、この回転軸１０の上端
に、円板状の支持台１２がその面を回転軸１ｏに垂直に
して固定されている。反応容器９内には、円筒状の電極
１３がその軸中心を回転軸１０の軸中心と一致させて底
部１１上に設置されている。感光体のドラム基体１４が
支持台１２上にその軸中心を回転軸１０の軸中心と一致
させて載置されており、このドラム基体１４の内側には
、ドラム基体加熱用のヒータ１５が配設されている。

電極１３とドラム基体１４との間には、高周波型１１ｉ
１６が接続されており、電極１３及びドラム基体１４間
に高周波電流が供給されるようになっている。回転軸１
０はモータ１８により回転駆動される。反応容器９内の
圧力は、圧力計１７により監視され、反応容器９は、ゲ
ートバルブ１８を介して真空ポンプ等の適宜の排気手段
に連結されている。

このように構成される装置により感光体を製造する場合
には、反応容器９内にドラム基体１４を設置した後、ゲ
ートバルブ１９を開にして反応容器９内を約０．１トル
（Ｔｏｒｒ）の圧力以下に排気する。次いで、ボンベ１
．２．３．４から所要の反応ガスを所定の混合比で混合
して反応容器９内に導入する。この場合に、反応容器９
内に導入するガス流量は、反応容器９内の圧力が０．１
乃至１トルになるように設定する。次いで、モータ１８
を作動させてドラム基体１４を回転させ、ヒータ１５に
よりドラム基体１４を一定瀉度に加熱すると共に、＾周
波電源１６により電極１３とドラム基体１４との間に高
周波′Ｒ流を供給して、両′者間にグロー放電を形成す
る。これにより、ドラム基体１４上にａ−８ｉが堆積す
る。なお、原料ガス中にＮ２０．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２
　。

ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４，０２ガス等を使用することにより、
これらの元素をａ−３ｉ中に含有させることができる。

このように、この発明に係る電子写真感光体は、従来の
ａ−８ｉを使用したものと同様に、クローズドシステム
の製造装置で製造することができるため、人体に対して
安全である。また、この電子写真感光体は、耐熱性、耐
湿性及び耐摩耗性が潰れているため、長期に亘り繰り返
し使用しても劣化が少なく、寿命が長いという利点があ
る。さらに、ＧｅＨ＋等の長波長増感用ガスが不要であ
るので、廃ガス処理設備を設ける必要がなく、工業的生
産性が著しく高い。

ｎ型のａ−８ｉ、ａ−３を又はμｃ−３ｉには、水素を
０．１乃至３０原子％含有させることが好ましい。これ
により、暗抵抗と明抵抗とが調和のとれたものになり、
光導電特性が向上する。ｎ型のａ−３ｉ、ａ−３ｉ又は
μｃ−３ｉ層への水素のドーピングは、例えば、グロー
放電分解法による場合は、Ｓ　ｉ　Ｈ４及び５ｉｚＨｓ
等のシラン系の原料ガスと、水素等のキャリアガスとを
反応容器内に導入してグロー放電させるか、Ｓ　Ｉ　Ｆ
４及びＳ　ｉ　Ｃ１４等のハロゲン化ケイ素と、水素ガ
スとの混合ガスを使用してもよいし、また、シラン系ガ
スと、ハロゲン化ケイ素との混合ガスで反応させてもよ
い。更に、グロー放電分解法によらず、スパッタリング
等の物理的な方法によってもｎ型のａ−８ｉ層等を形成
することができる。

ｎ型のａ−８ｉ、ａ−３ｉ又はμｃ−８ｉには、窒素Ｎ
、炭素Ｃ及び酸素Ｏから選択された少なくとも１種の元
素をドーピングすることが好ましい。

これにより、ｎ型のａ−３ｉ等の暗抵抗を高くして光導
電特性を高めることができる。

μｃ−８ｉ及びａ−８ｉをｎ型にするためには、周期律
表の第■族に属する元素１例えば、ホウ素Ｂ１アルミニ
ウムＡＩ、ガリウムＧａ、インジウムＩｎ１及びタリウ
ムＴ１等をドーピングすることが好ましく、μｃ−８ｉ
及びａ−３ｉをｎ型にするためには、周期律表の第Ｖ族
に属する元素、例えば、窒素Ｎ１リンＰ、ヒ素ＡＳ、ア
ンチモンｓｂ、及びビスマス３ｉ等をドーピングするこ
とが好ましい。このｎ型不純物又はｎ型不純物のドーピ
ングにより、支持体から電荷輸送層への電荷の注入を防
止する障壁層を形成することができる。

μｃ−３ｉ及びａ−３ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、
μｃ−８ｉ又はａ−３ｉで形成された電荷発生層、電荷
輸送層又は障壁層に周期律表の第■族に属する元素をラ
イトドープ（１０−７乃至１０−３原子％）することに
より、電荷発生層、電荷輸送層又は障壁層は、ｉ型（真
性）半導体になり、暗抵抗が高くなり、ＳＮ比と帯電能
が向上する。

この発明においては、電へ輸送層がｉ型のμｃ−３ｉで
あり、層厚が３乃至８Ｃ１ｍである。

電荷輸送層をｉ型にするためには、前述の如く、μｃ−
３ｉに周期律表の第■族に属する元素をライトドープす
るか、又はＣ９○、Ｎを含有させればよい。μｃ−３ｉ
は光学的バンドギャップが小さく、長波長光に対する感
度が高いから、このように電荷輸送層をμｃ−３ｉで形
成することにより、可視光から長波長光まで吸収するこ
とができる。しかも、μｃ−３ｉは構造欠陥が少ないの
で、キャリアの移動度が高く走行性が良い。このため、
この電荷輸送層においては、キャリアが高効率で移動す
る。一方、電荷発生層及び電荷輸送層がすべてａ−３１
で形成されていると、半導体レーザ光等の長波長光は、
これらの層で吸収されずに、支持体まで到達する。そう
すると、この光は支持体で反射して画像に干渉縞を発生
させる。しかしながら、この発明においては、電荷輸送
層にμＣ−３ｉを使用しているので、長波長光もこの電
荷輸送層にて吸収され、このような干渉縞の発生は抑制
される。

ところで、μｃ−３ｉは上述の利点を有している一方で
、暗抵抗が低いという欠点がある。この欠点を補償する
ため、この発明においては、μｃ−３ｉにＣ，Ｏ，Ｎを
含有させるか、又はμｃ−８ｉを１　（真性）型にして
高抵抗化する。

このＣ，Ｏ，Ｎは電荷輸送層中に均一に分布させてもよ
いが、その濃度が電荷輸送層の全部または一部において
、層厚方向に変化するように分布させてもよい。この場
合に、Ｃ，Ｏ，Ｎの濃度は、電荷発生層から導電性支持
体に向けて上昇するように変化させることが好ましい。

このように、ドーピング元素の濃度を層厚方向に変化さ
せることにより、各層の境界における層の剥離を防止す
ることができる。また、μｃ−８ｉにＣ，Ｏ，Ｎを含有
させることにより、μｃ−８ｉのバンドギャップが拡が
り、導電性支持体から電荷発生層へのキャリアの移動が
抑制される。このように移動を抑制する領域は導電性支
持体の近傍であることが好ましいから、Ｃ，Ｏ，Ｎの濃
度が導電性支持体側で高くなるような濃度分布にするの
が好ましい。

電荷発生層の上に表面層を設けることが好ましい。電荷
発生層のμＣ−８ｉは、その屈折率が３乃至４と比較的
大きいため、表面での光反射が起きやすい。このような
光反射が生じると、電荷発生層に吸収される光量の割合
いが低下し、光損失が大きくなる。このため、表面層を
設けて反射を防止する。また、表面層を設けることによ
り、電荷発生層が損傷から保護される。さらに、表面層
を形成することにより、帯電能が向上し、表面に電荷が
よくのるようになる。表面層を形成する材料としては、
Ｓｉ３Ｎ４　、ＳｉＯ２，５ｉＣ１Ａ１２０ｉ　、ａ−
８ｉＮ：Ｈ，ａ−８ｉＯ：Ｈｌ及びａ−８ｉＣ：Ｈ等の
無機化合物及びポリ塩化ビニル及びポリアミド等の有機
材料がある。

［実施例］第４図及び第５図は、この発明の実施例に係る電子写真
感光体を示す一部断面図である。第４図に示す感光体に
おいては、導電性支持体２１の上に、電荷輸送層２２が
形成されており、電荷輸送層２２の上には電荷発生１１
３１が形成されている。

電荷発生層３１は、導電性支持体２１１Ｒ１に形成され
た第１層２３と、表面側に形成された第２層２４との積
層体で構成されている。第５図に示す感光体においては
、電荷発生層３１の上に表面１１２５が形成されている
。

電荷輸送層２２は、Ｈを含有するｉ型のμＣ−８ｉで形
成されており、その層厚は３乃至８０μｍである。この
電荷輸送層２２は、周期律表の第■族に属する元素を含
有させることにより、ｉ型にして高抵抗化することがで
きる。また、Ｃ１０、Ｎを含有させることにより電荷輸
送層２２を高抵抗化することもできる。このＣ，Ｏ，Ｎ
は。

第６図（ａ）乃至（１）に示すように、その濃度が電荷
発生層３１から導電性支持体２１に向けて上昇するよう
に層厚方向に変化させることが好ましい。

電荷発生層３１の第１層２３は、ｎ型のａ−８ｉで形成
されており、その層厚は、１乃至１０μｍである。第２
層２４は、Ｈを含有するμｃ−８ｉＣ，μｃ−８ｉＮ又
はμｃ−３ｉＱで形成されている。この第２１１２４に
は、周期律表の第■族に属する元素をライトドープし、
第２層をｉ型にして暗抵抗を高め、光導電特性を向上さ
せることが好ましい。この第２層２４の層厚は、０．１
乃至５μｍである。

次に、この発明の実施例について説明する。

！反応容器内を、図示しない拡散ポンプにより、排気し、
約０．１トルの真空度にする。その後、ドラム基体を加
熱し、約３７０℃に保持する。次いで、７０８ＣＣＭの
流量のＳｉ２Ｈ６ガス、この５ｉ２Ｈｓガス流量に対す
るｍｍ比が１０−８の８２８６ガス、５００ＳＣＣＭの
Ｈ２ガス及び５０ＳＣＣＭのＣＨ４ガスを混合して反応
容器に供給した。その後、メカニカルブースタポンプ及
び〇−タリボンブにより反応容器内を排気し、その圧力
を０．７トルに調整した。電極に１３．５６ＭＨｚで１
ｋＷの高周波電力を印加して、電極とドラム基体との間
にプラズマを生起させ、支持体２１上にマイクロクリス
タリン炭化シリコン層である電荷輸送１！２２を２０μ
ｍ形成した。

その後、５ｉ２Ｈｓガスの流量を１００ＳＣＣＭ、ＰＨ３ガスの流量をＳｉ２Ｈ６ガスに
対する流量比で１０−５に設定して、これらのガスを反
応容器内に導入した。基板温度を２５０℃、反応圧力を
０．７トル、高周波電力を２００ワツトに調節して、Ｈ
を含有するｎ型のａ−３工層である電荷発生層の第１層
２３を５μｍ形成した。次いで、５ｉ２Ｈｓガス流量を
７０８ＣＣＭ、Ｈ２ガスｉｌｌを５００ＳＣＣＭ、ＣＨ
４ガス流員を５０８ＣＣＭに設定して、２μｍのμｃ−
８ｉＣ第２層２４を形成した。その後、表面層２５を形
成した。

このようにして成膜した感光体は、表面電位が高く、残
留電位が低く、優れた光導電特性を有している。

亙Ｗこの実施例は、電荷発生層の第２層を μｃ−３ｉＮで形成したものである。つまり、電荷発生
層第２層の成膜開始時に、５Ｉ２Ｈ６ガス流口を７０Ｓ
ＣＣＭ、Ｈ２ガス流山を５００８ＣＣＭ、Ｎ２ガス流ｌを２００ＳＣＣＭに設定
し、基板温度が３７０℃、反応圧力が１．０トル、高周
波電力が１ｋＷの条件でμＧ−３ｉＮからなる２μｍの
第２１１を成膜した。

他の層の成膜条件は実施例１と同様である。このように
して成膜した感光体は、実施例１と同（羞に優れた光導
電特性を有している。

支［１工この実施例においては、電荷発生層の第２層をμｃ−３
ｉＱで形成した。つまり、電荷発生層第２層の成膜開始
時に、５ｉ２Ｈｓガス流囲を７０ＳＣＣＭ、Ｈ２ガス流
量を５００ＳＣＣＭ、０２ガス流員を５０ＳＣＣＭに設
定し、基板温度が３７０℃、反応圧力が０，７トル、高
周波電力が１ｋＷの条件でμｃ−８ｉＱからなる２μｍ
の第２層を成膜した。他の層の成膜条件は実施例１と同
様である。このようにして成膜された感光体も極めて良
好な光導電特性を示した。

［発明の効果］この発明によれば、高抵抗で帯電特性が優れており、ま
た可視光及び近赤外光領域において高光感度特性を有し
、製造が容易であり、実用性が高い電子写真感光体を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はドーピング比と導電率との関係を示すグラフ図
、第２図はドーピング比と活性化エネルギ及び光学的バ
ンドギャップとの関係を示すグラフ図、第３図はこの発
明に係る電子写真感光体の製造ｔｉ置を示す図、第４図
及び第５図はこの発明の実施例に係る電子写真感光体を
示す断面図、第６図（ａ）乃至（１）は電荷輸送層中の
Ｃ濃度の変化を示す図である。１．２．３．４：ボンベ、５：圧力計、６；バルブ、７
：配管、８；混合器、９：反応容器、１０：回転軸、１
３；電極、１４；ドラム基体、１５；ヒータ、１６：高
周波電源、１９；ゲートバルブ、２１；支持体、２２；
電荷輸送層、２３：第１１１１，２４：第２層、２５；
表面層、３１；電荷発生層出願人代理人　弁理士　鈴江武彦ＰＨ３／Ｓｉ２Ｈ６第１図１ｄ第３図第４図第５図雫−￥砥−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性支持体と、電荷発生層と、導電性支持体と
電荷発生層との間に配設された電荷輸送層と、を有する
電子写真感光体において、前記電荷発生層は、水素を含
有するｎ型のアモルファスシリコンで形成され層厚が１
乃至１０μｍである第１層と、水素を含有するマイクロ
クリスタリン炭化シリコン、マイクロクリスタリン窒化
シリコン又はマイクロクリスタリン酸化シリコンで形成
され層厚が０．１乃至５μｍである第２層との積層体で
あり、前記電荷輸送層は、水素を含有するｉ型のマイク
ロクリスタリンシリコンで形成されていることを特徴と
する電子写真感光体。
（２）前記電荷輸送層は、炭素、窒素及び酸素から選択
された少なくとも１種の元素を含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の電子写真感光体。
（３）前記電荷輸送層中の炭素、窒素又は酸素は、その
濃度が支持体側が高くなるように層厚方向に変化してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の電子
写真感光体。
（４）前記電荷発生層の第２層及び電荷輸送層の少なく
とも一部の領域は、周期律表の第III族又は第Ｖ族に属
する元素から選択された少なくとも１種の元素を含有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の
いずれか１項に記載の電子写真感光体。
（５）前記電荷発生層の上に、表面層が形成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子写
真感光体。